सेलूलोज़ ईथर की संरचनात्मक विशेषताएं और मोर्टार के प्रदर्शन पर इसका प्रभाव

अमूर्त:सेलूलोज़ ईथर तैयार-मिश्रित मोर्टार में मुख्य योजक है। सेलूलोज़ ईथर के प्रकार और संरचनात्मक विशेषताओं को पेश किया गया है, और मोर्टार के विभिन्न गुणों पर प्रभाव का व्यवस्थित रूप से अध्ययन करने के लिए हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज़ ईथर (एचपीएमसी) को योजक के रूप में चुना गया है। . अध्ययनों से पता चला है कि: एचपीएमसी मोर्टार के जल प्रतिधारण में काफी सुधार कर सकता है, और पानी को कम करने का प्रभाव रखता है। साथ ही, यह मोर्टार मिश्रण के घनत्व को भी कम कर सकता है, मोर्टार के सेटिंग समय को बढ़ा सकता है, और मोर्टार की लचीली और संपीड़न शक्ति को कम कर सकता है।

मुख्य शब्द:तैयार-मिश्रित मोर्टार; हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर (एचपीएमसी); प्रदर्शन

0.प्रस्तावना

मोर्टार निर्माण उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से एक है। भौतिक विज्ञान के विकास और भवन की गुणवत्ता के लिए लोगों की आवश्यकताओं में सुधार के साथ, मोर्टार धीरे-धीरे तैयार मिश्रित कंक्रीट के प्रचार और विकास की तरह व्यावसायीकरण की ओर विकसित हुआ है। पारंपरिक तकनीक द्वारा तैयार किए गए मोर्टार की तुलना में, व्यावसायिक रूप से उत्पादित मोर्टार के कई स्पष्ट फायदे हैं: (ए) उच्च उत्पाद गुणवत्ता; (बी) उच्च उत्पादन क्षमता; (सी) कम पर्यावरण प्रदूषण और सभ्य निर्माण के लिए सुविधाजनक। वर्तमान में, गुआंगज़ौ, शंघाई, बीजिंग और चीन के अन्य शहरों ने तैयार-मिश्रित मोर्टार को बढ़ावा दिया है, और प्रासंगिक उद्योग मानकों और राष्ट्रीय मानकों को जारी किया गया है या जल्द ही जारी किया जाएगा।

संरचना के दृष्टिकोण से, तैयार-मिश्रित मोर्टार और पारंपरिक मोर्टार के बीच एक बड़ा अंतर रासायनिक मिश्रण का जोड़ है, जिसमें सेलूलोज़ ईथर सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला रासायनिक मिश्रण है। सेलूलोज़ ईथर का उपयोग आमतौर पर जल-धारण करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है। इसका उद्देश्य तैयार-मिश्रित मोर्टार की संचालन क्षमता में सुधार करना है। सेलूलोज़ ईथर की मात्रा कम है, लेकिन मोर्टार के प्रदर्शन पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। यह एक प्रमुख योजक है जो मोर्टार के निर्माण प्रदर्शन को प्रभावित करता है। इसलिए, सीमेंट मोर्टार के प्रदर्शन पर सेलूलोज़ ईथर के प्रकार और संरचनात्मक विशेषताओं के प्रभाव की आगे की समझ सेलूलोज़ ईथर को सही ढंग से चुनने और उपयोग करने में मदद करेगी और मोर्टार के स्थिर प्रदर्शन को सुनिश्चित करेगी।

1. सेलूलोज़ ईथर के प्रकार और संरचनात्मक विशेषताएं

सेलूलोज़ ईथर एक पानी में घुलनशील बहुलक सामग्री है, जिसे प्राकृतिक सेलूलोज़ से क्षार विघटन, ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया (ईथरीकरण), धोने, सुखाने, पीसने और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से संसाधित किया जाता है। सेलूलोज़ ईथर को आयनिक और गैर-आयनिक में विभाजित किया गया है, और आयनिक सेलूलोज़ में कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ नमक होता है। नॉनऑनिक सेल्युलोज़ में हाइड्रॉक्सीएथाइल सेल्युलोज़ ईथर, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज़ ईथर, मिथाइल सेल्युलोज़ ईथर और इसी तरह के अन्य पदार्थ शामिल हैं। क्योंकि आयनिक सेलूलोज़ ईथर (कार्बोक्सिमिथाइल सेलूलोज़ नमक) कैल्शियम आयनों की उपस्थिति में अस्थिर है, इसका उपयोग सीमेंट, बुझे हुए चूने और अन्य सीमेंटिंग सामग्री के साथ सूखे पाउडर उत्पादों में शायद ही कभी किया जाता है। सूखे पाउडर मोर्टार में उपयोग किए जाने वाले सेलूलोज़ ईथर मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेलुलोज़ ईथर (एचईएमसी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज़ ईथर (एचपीएमसी) हैं, जो बाजार हिस्सेदारी का 90% से अधिक हिस्सा हैं।

एचपीएमसी का निर्माण ईथरिफिकेशन एजेंट मिथाइल क्लोराइड और प्रोपलीन ऑक्साइड के साथ सेल्युलोज क्षार सक्रियण उपचार की ईथरिफिकेशन प्रतिक्रिया से होता है। ईथरीकरण प्रतिक्रिया में, एचपीएमसी बनाने के लिए सेल्यूलोज अणु पर हाइड्रॉक्सिल समूह को मेथॉक्सी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सेल्युलोज अणु पर हाइड्रॉक्सिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित समूहों की संख्या ईथरीकरण की डिग्री (जिसे प्रतिस्थापन की डिग्री भी कहा जाता है) द्वारा व्यक्त की जा सकती है। एचपीएमसी के ईथर में रासायनिक रूपांतरण की डिग्री 12 और 15 के बीच होती है। इसलिए, एचपीएमसी संरचना में हाइड्रॉक्सिल (-ओएच), ईथर बॉन्ड (-ओ-) और एनहाइड्रोग्लूकोज रिंग जैसे महत्वपूर्ण समूह होते हैं, और इन समूहों में एक निश्चित होता है मोर्टार के प्रदर्शन पर प्रभाव.

2. सीमेंट मोर्टार के गुणों पर सेलूलोज़ ईथर का प्रभाव

2.1 परीक्षण के लिए कच्चा माल

सेलूलोज़ ईथर: लुज़ौ हरक्यूलिस तियानपु केमिकल कंपनी लिमिटेड द्वारा उत्पादित, चिपचिपाहट: 75000;

सीमेंट: कोंच ब्रांड 32.5 ग्रेड मिश्रित सीमेंट; रेत: मध्यम रेत; फ्लाई ऐश: ग्रेड II।

2.2 परीक्षण परिणाम

2.2.1 सेलूलोज़ ईथर का जल-घटाने वाला प्रभाव

एक ही मिश्रण अनुपात के तहत मोर्टार की स्थिरता और सेलूलोज़ ईथर की सामग्री के बीच संबंध से, यह देखा जा सकता है कि सेलूलोज़ ईथर की सामग्री में वृद्धि के साथ मोर्टार की स्थिरता धीरे-धीरे बढ़ती है। जब खुराक 0.3‰ होती है, तो मोर्टार की स्थिरता बिना मिश्रण की तुलना में लगभग 50% अधिक होती है, जिससे पता चलता है कि सेलूलोज़ ईथर मोर्टार की कार्यशीलता में काफी सुधार कर सकता है। जैसे-जैसे सेलूलोज़ ईथर की मात्रा बढ़ती है, पानी की खपत धीरे-धीरे कम हो सकती है। यह माना जा सकता है कि सेल्युलोज ईथर का एक निश्चित जल-घटाने वाला प्रभाव होता है।

2.2.2 जल प्रतिधारण

मोर्टार का जल प्रतिधारण मोर्टार की पानी बनाए रखने की क्षमता को संदर्भित करता है, और यह परिवहन और पार्किंग के दौरान ताजा सीमेंट मोर्टार के आंतरिक घटकों की स्थिरता को मापने के लिए एक प्रदर्शन सूचकांक भी है। जल प्रतिधारण को दो संकेतकों द्वारा मापा जा सकता है: स्तरीकरण की डिग्री और जल प्रतिधारण दर, लेकिन जल प्रतिधारण एजेंट के अतिरिक्त होने के कारण, तैयार-मिश्रित मोर्टार के जल प्रतिधारण में काफी सुधार हुआ है, और स्तरीकरण की डिग्री पर्याप्त संवेदनशील नहीं है अंतर को प्रतिबिंबित करने के लिए. जल प्रतिधारण परीक्षण एक निश्चित अवधि के भीतर मोर्टार के निर्दिष्ट क्षेत्र के साथ फिल्टर पेपर के संपर्क से पहले और बाद में फिल्टर पेपर के बड़े पैमाने पर परिवर्तन को मापकर जल प्रतिधारण दर की गणना करना है। फ़िल्टर पेपर के अच्छे जल अवशोषण के कारण, भले ही मोर्टार का जल प्रतिधारण अधिक हो, फ़िल्टर पेपर अभी भी मोर्टार में नमी को अवशोषित कर सकता है। जल प्रतिधारण दर मोर्टार के जल प्रतिधारण को सटीक रूप से प्रतिबिंबित कर सकती है, जल प्रतिधारण दर जितनी अधिक होगी, जल प्रतिधारण उतना ही बेहतर होगा।

मोर्टार के जल प्रतिधारण को बेहतर बनाने के कई तकनीकी तरीके हैं, लेकिन सेलूलोज़ ईथर जोड़ना सबसे प्रभावी तरीका है। सेलूलोज़ ईथर की संरचना में हाइड्रॉक्सिल और ईथर बंधन होते हैं। इन समूहों पर ऑक्सीजन परमाणु पानी के अणुओं के साथ जुड़कर हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। मुक्त जल के अणुओं को बाध्य जल में बनाएं, ताकि जल धारण में अच्छी भूमिका निभा सकें। मोर्टार की जल प्रतिधारण दर और सेलूलोज़ ईथर की सामग्री के बीच संबंध से, यह देखा जा सकता है कि परीक्षण सामग्री की सीमा के भीतर, मोर्टार की जल प्रतिधारण दर और सेलूलोज़ ईथर की सामग्री एक अच्छा संगत संबंध दिखाती है। सेल्युलोज ईथर की मात्रा जितनी अधिक होगी, जल प्रतिधारण दर उतनी ही अधिक होगी। .

2.2.3 मोर्टार मिश्रण का घनत्व

सेलूलोज़ ईथर की सामग्री के साथ मोर्टार मिश्रण के घनत्व के परिवर्तन कानून से यह देखा जा सकता है कि मोर्टार मिश्रण का घनत्व धीरे-धीरे सेलूलोज़ ईथर की सामग्री में वृद्धि के साथ कम हो जाता है, और मोर्टार का गीला घनत्व जब सामग्री 0.3‰o लगभग 17% कम हो गया है (बिना किसी मिश्रण के तुलना में)। मोर्टार घनत्व में कमी के दो कारण हैं: एक सेलूलोज़ ईथर का वायु-प्रवेश प्रभाव है। सेल्युलोज ईथर में एल्काइल समूह होते हैं, जो जलीय घोल की सतह ऊर्जा को कम कर सकते हैं, और सीमेंट मोर्टार पर वायु-प्रवेश प्रभाव डालते हैं, जिससे मोर्टार की वायु सामग्री बढ़ जाती है, और बबल फिल्म की कठोरता भी उससे अधिक होती है शुद्ध पानी के बुलबुले, और इसे निकालना आसान नहीं है; दूसरी ओर, सेलूलोज़ ईथर पानी को अवशोषित करने के बाद फैलता है और एक निश्चित मात्रा रखता है, जो मोर्टार के आंतरिक छिद्रों को बढ़ाने के बराबर है, इसलिए यह मोर्टार में घनत्व की बूंदों को मिलाने का कारण बनता है।

सेलूलोज़ ईथर का वायु-प्रवेश प्रभाव एक ओर मोर्टार की कार्यशीलता में सुधार करता है, और दूसरी ओर, वायु सामग्री में वृद्धि के कारण, कठोर शरीर की संरचना ढीली हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप नकारात्मक प्रभाव कम हो जाता है। ताकत जैसे यांत्रिक गुण।

2.2.4 स्कंदन समय

मोर्टार के सेटिंग समय और ईथर की मात्रा के बीच संबंध से, यह स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि सेलूलोज़ ईथर का मोर्टार पर मंद प्रभाव पड़ता है। खुराक जितनी अधिक होगी, मंदक प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा।

सेलूलोज़ ईथर का मंदक प्रभाव इसकी संरचनात्मक विशेषताओं से निकटता से संबंधित है। सेल्युलोज ईथर सेल्युलोज की मूल संरचना को बरकरार रखता है, यानी सेल्युलोज ईथर की आणविक संरचना में एनहाइड्रोग्लूकोज रिंग संरचना अभी भी मौजूद है, और एनहाइड्रोग्लूकोज रिंग सीमेंट के मुख्य समूह का कारण है, जो चीनी-कैल्शियम आणविक बना सकता है। सीमेंट हाइड्रेशन जलीय घोल में कैल्शियम आयनों के साथ यौगिक (या कॉम्प्लेक्स), जो सीमेंट हाइड्रेशन प्रेरण अवधि में कैल्शियम आयन एकाग्रता को कम करता है और सीए (ओएच) को रोकता है: और कैल्शियम नमक क्रिस्टल गठन, अवक्षेपण, और सीमेंट हाइड्रेशन की प्रक्रिया में देरी करता है।

2.2.5 ताकत

मोर्टार की लचीली और संपीड़ित ताकत पर सेल्युलोज ईथर के प्रभाव से, यह देखा जा सकता है कि सेल्युलोज ईथर की सामग्री में वृद्धि के साथ, मोर्टार की 7-दिन और 28-दिन की लचीली और संपीड़ित ताकत सभी में गिरावट का रुझान दिखाती है।

मोर्टार की ताकत में कमी का कारण हवा की मात्रा में वृद्धि को माना जा सकता है, जो कठोर मोर्टार की सरंध्रता को बढ़ाता है और कठोर शरीर की आंतरिक संरचना को ढीला कर देता है। मोर्टार के गीले घनत्व और संपीड़न शक्ति के प्रतिगमन विश्लेषण के माध्यम से, यह देखा जा सकता है कि दोनों के बीच एक अच्छा संबंध है, गीला घनत्व कम है, ताकत कम है, और इसके विपरीत, ताकत अधिक है। हुआंग लियानगेन ने सेल्युलोज ईथर के साथ मिश्रित मोर्टार की संपीड़न शक्ति और सेल्युलोज ईथर की सामग्री के बीच संबंध निकालने के लिए रिस्केविथ द्वारा प्राप्त सरंध्रता और यांत्रिक शक्ति के बीच संबंध समीकरण का उपयोग किया।

3. निष्कर्ष

(1) सेल्युलोज ईथर सेल्युलोज का व्युत्पन्न है, जिसमें हाइड्रॉक्सिल होता है,

ईथर बांड, एनहाइड्रोग्लूकोज रिंग और अन्य समूह, ये समूह मोर्टार के भौतिक और यांत्रिक गुणों को प्रभावित करते हैं।

(2) एचपीएमसी मोर्टार के जल प्रतिधारण में काफी सुधार कर सकता है, मोर्टार के सेटिंग समय को बढ़ा सकता है, मोर्टार मिश्रण के घनत्व और कठोर शरीर की ताकत को कम कर सकता है।

(3) तैयार-मिश्रित मोर्टार तैयार करते समय, सेलूलोज़ ईथर का उचित उपयोग किया जाना चाहिए। मोर्टार कार्यशीलता और यांत्रिक गुणों के बीच विरोधाभासी संबंध को हल करें।